Генеральный конструктор, генеральный директор Открытого акционерного общества «Камов» Сергей Викторович Михеев руководит своим коллективом почти 30 лет, то есть уже дольше, чем сам. Николай Ильич Камов. Его карьера стремительна и успешна. Руководимая им фирма за ним как за каменной стеной, он занимается любимым делом, которому не изменял никогда в жизни. Но самое главное, чего он добился за эти годы, – это любовь и бесконечное доверие людей, работающих в возглавляемом им коллективе. В преддверии юбилея хотелось бы пожелать Сергею Викторовичу здоровья и удачи – она ведь никому не мешает. А реализовать все планы, которых у него несть числа, ему помогут его соратники.

Владимир ПАВЛОВ, Соросовский профессор, академик Академии Авиации и Воздухоплавания, профессор КГТУ нм. А.Н. Туполева (КАИ)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Приоритет за ОКБ Камова

В ОКБ Камова в середине пятидесятых годов родилась идея (и были предприняты первые попытки) использовать стеклопластик в качестве силового материала для производства лопастей несущего винта. Опробованный ряд конструкций и технологических приемов изготовления лопастей подтвердил возможность применения стеклопластиков в производстве.

Параллельно были спроектированы, изготовлены и испытаны металлические лопасти для вертолета Ка-25. Они пришли на смену лопастям из дерева, эксплуатировавшимся на вертолетах-предшественниках – Ка-15, Ка-18 и винтокрыле Ка-22. Основным. силовым элементом металлической лопасти являлся полый прессованный лонжерон 0-образного сечения из коррозионно-стойкого сплава АД-33, образующий переднюю часть профиля. К передней кромке лонжерона приклеивался нагревательный элемент электротермической противообледенительной системы. К задней части лонжерона приклеивались отдельные хвостовые секции, образующие хвостовую часть лопасти. Секции состояли из обшивки и сотового заполнителя, склеенных пленочным клеем. В передней части канала лонжерона размещались обрезиненные стальные противофлаттерные грузы. В комлевой части лонжерона на болтах крепился узел навески лопасти на втулку, а в концевой части под съемным обтекателем, располагались балансировочные грузы. Для повышения динамической прочности лонжерона после механической обработки он подвергался дробеструйному пневмодинамическому упрочнению. Следует отметить, что изготовление металлических лопастей требует сложного технологического оборудования и высокой квалификации исполнителей.

В случае близости собственных частот колебаний лопастей к частотам внешних возбуждающих сил на лопастях, втулке несущего винта, в системе управления и на планере возникают повышенные нагрузки. Процесс отстройки металлических лопастей от близости к резонансу достаточно сложен и трудоемок из-за специфических свойств металлов. Большая трудоемкость производственных процессов изготовления металлических лопастей, чувствительность металлов к концентраторам напряжения, сложность обеспечения полопастной взаимозаменяемости и варьирования частотными характеристиками винта заставили конструкторов искать новые материалы для лопастей и методы их изготовления.

Темпы роста требований к летно-техническим характеристикам вертолета и качеству лопастей значительно опережают темпы повышения уровня физико-механических характеристик металлических материалов. Если за последние 50 лет прочность алюминиевых сплавов возросла на 20%, а конструкционных сталей и титановых сплавов на 25-30%, то модуль их упругости остался неизменным. В связи с этим специалисты ОКБ Камова обратили внимание на полимерные композиционные материалы (ПКМ) на основе стеклянных и углеродных волокон, которые имеют лучшие, чем металлы, удельные механические характеристики (табл.1). Именно применение ПКМ на основе стеклянных и углеродных волокон с одним, двумя и более наполнителями позволяет успешно решить сложнейшую задачу создания качественных лопастей. ПКМ с несколькими наполнителями получили название гибридных (ГПКМ).

Исследование возможности создания стеклопластиковых лопастей несущих винтов в ОКБ Камова начали в 1958 году с изучения физико-механических свойств этих материалов. Особое внимание уделялось усталостным характеристикам. Теперь уже известно, что механические свойства лопастей из ПКМ, и в частности, их усталостная прочность зависят от технологии их изготовления. Существенное значение при этом имеет режим приготовления связующего, пропитки ткани связующим и прессования лопасти.

Впервые в мире ПКМ, в том числе и гибридные, были применены для лопастей вертолетов ОКБ Камова. Сначала разрабатывалась конструкция и технология изготовления лопасти Б-7 из стеклопластика для легких вертолетов Ка-15 и Ка-18. Эти лопасти должны были заменить находящиеся в эксплуатации серийные деревянные. Конструирование лопасти Б-7 было, в основном, завершено в 1962 году. Из трех рассмотренных вариантов конструкции лопасти, представленных на рис. 1, был выбран последний.